CN113954971A - 具有可缩放前端总成的机动车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“具有可缩放前端总成的机动车辆”。本公开涉及一种用于机动车辆的可缩放前端总成。示例性前端总成包括第一部件和第二部件。所述第一部件包括第一前横梁，并且所述第二部件包括第二前横梁。所述第一前横梁与所述第二前横梁重叠。还公开了一种方法。

Description

具有可缩放前端总成的机动车辆

技术领域

本公开涉及一种用于机动车辆的可缩放前端总成。

背景技术

机动车辆包括布置在机动车辆的前方位置处(诸如在仪表板前面)的加强结构。这些结构(有时称为前端或前端总成)具有许多功能。其中，前端总成向后传递施加到车辆的前部的载荷，使得那些载荷由车架(诸如由铰链柱、A柱等)吸收。

发明内容

根据本公开的示例性方面的一种机动车辆除其他外还包括前端总成，所述前端总成包括第一部件和第二部件。所述第一部件包括第一前横梁，并且所述第二部件包括第二前横梁。所述第一前横梁与所述第二前横梁重叠。

在前述机动车辆的另一个非限制性实施例中，所述第一前横梁的端部部段包括凹部，并且所述第二前横梁的端部部段布置在所述凹部中。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第一前横梁包括前壁、后壁、顶壁和底壁，并且所述前壁、所述后壁、所述顶壁和所述底壁中的三者延伸超过所述壁中的另一者以提供所述凹部。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述壁中的所述另一者是所述前壁或所述顶壁。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第一前横梁和所述第二前横梁的宽度尺寸是渐缩的。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第二前横梁的所述端部部段的壁包括检修孔。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第二前横梁的所述端部部段的所述壁包括沿着所述第二前横梁的长度间隔开的多个检修孔。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第一前横梁的端部部段被接纳于所述第二前横梁的端部部段上方。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第一前横梁包括在所述第一前横梁的所述端部部段处的中空横截面开口，并且所述第二前横梁的所述端部部段的尺寸经设定以便配合在所述中空横截面开口中。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第一前横梁的所述端部部段的壁包括检修孔，并且所述第二前横梁的所述端部部段的壁包括被配置为与所述第一前横梁的所述检修孔对准的检修孔。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第一部件和所述第二部件中的每一者包括：侧部部段，所述侧部部段被配置为连接到所述车辆的铰链柱；以及竖直部段，所述竖直部段在所述侧部部段与所述第一前横梁或所述第二前横梁中的对应一者之间延伸。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，每个侧部部段基本上平行于车辆中心线延伸，每个竖直部段基本上垂直于相应的侧部部段延伸，并且所述第一前横梁和所述第二前横梁中的每一者在朝向所述车辆中心线的方向上基本上垂直于相应的竖直部段突出。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，每个侧部部段包括彼此间隔开的多个检修孔。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第一前横梁和所述第二前横梁机械地接合。

在前述机动车辆中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第一前横梁和所述第二前横梁使用紧固件或通过焊接来连接。

根据本公开的示例性方面的一种用于机动车辆的总成除其他外还包括：第一铰链柱；第二铰链柱；第一部件，所述第一部件包括连接到所述第一铰链柱的第一侧部部段、第一竖直部段和从所述第一竖直部段突出的第一前横梁。另外，所述总成包括第二部件，所述第二部件包括连接到所述第二铰链柱的第二侧部部段、第二竖直部段和从所述第二竖直部段突出的第二前横梁。所述第一前横梁与所述第二前横梁重叠。

在前述总成的另一个非限制性实施例中，所述第一前横梁的端部部段包括凹部，并且所述第二前横梁的端部部段布置在所述凹部中。

在前述总成中任一者的另一个非限制性实施例中，所述第一前横梁的端部部段被接纳于所述第二前横梁的端部部段上方。

根据本公开的示例性方面的一种方法除其他外还包括：将机动车辆的前端总成的第一横梁的端部部段与所述前端总成的第二横梁的端部部段重叠；以及接合所述第一横梁和所述第二横梁。

在前述方法的另一个非限制性实施例中，所述重叠包括将所述第二横梁的端部部段插入到所述第一横梁的端部部段中或将所述第二横梁的所述端部部段布置在所述第一横梁的所述端部部段的凹部中。

附图说明

图1是用于机动车辆的示例车身结构的局部侧视透视图。

图2是示例前端总成的侧视透视图。

图3是示例前端总成的前部部分的视图，并且示出了前端总成的前横梁的第一示例布置。

图4是示例前端总成的与在图3中相同的部分的视图，并且示出了前横梁的第二示例布置。

图5是示例前端总成的与在图3和图4中相同的部分的视图，并且示出了前横梁的第三示例布置。

图6是示例前端总成的与在图3至图5中相同的部分的视图，并且示出了前横梁的第四示例布置。

图7是示例前端总成的与在图3至图6中相同的部分的视图，并且示出了前横梁的第五示例布置。

图8是示例前端总成的一部分的侧视透视图，并且示出了与具有铰链柱的接口相邻的前端总成的细节。

具体实施方式

本公开涉及一种用于机动车辆的可缩放前端总成。示例前端总成包括第一部件和第二部件。第一部件包括第一前横梁，并且第二部件包括第二前横梁。第一前横梁与第二前横梁重叠。所公开的布置通过将车辆载荷向后传递到车架的其他部分(诸如铰链柱、A柱等)来帮助吸收车辆载荷。另外，本公开准许缩放，使得所公开的布置可用于不同尺寸的车辆上，从而降低制造和工具成本。从以下描述中将理解到这些和其他益处。

图1是机动车辆(“车辆”)的车辆车身结构10(“车身结构10”)的局部侧视透视图。车身结构10除其他零件外还包括A柱12以及被配置为连接到门铰链的铰链柱14(有时称为A柱塔式加强件)。在图1中，A柱12和铰链柱14部分地界定开口16，即乘客门开口。尽管相对于图1示出并描述了车身结构10的乘客侧，但是应理解，车身结构10关于其中心线C基本上对称，并且车身结构10包括在车身结构10的驾驶员侧上的基本上类似的结构。

在车身结构10的乘客侧和驾驶员侧之间，车身结构10包括仪表板18，该仪表板包括基本上垂直于中心线C延伸的长度尺寸。仪表板18是车身结构10的部件，其提供了乘客舱20的前边界。为了便于参考，在一些附图中标记了“前”和“后”方向。在一个示例中，仪表板18将乘客舱20与发动机舱分开。在其他示例中，诸如当车身结构10用于没有内燃发动机的车辆中时，仪表板18将乘客舱20与马达舱和/或前行李厢(“前备厢”)分开。仪表盘可安装到仪表板18。

各种结构在仪表板18前方(即，在“前”方向上)或大部分在前方。这些结构有时统称为车辆的前端。在本公开中，前端的一些部件被称为前端总成22。前端总成22执行多个功能，包括直接地或间接地支撑内燃发动机(如果存在的话)的各个部分、车辆的车身面板以及许多其他结构(诸如保险杠安装件、保险杠、格栅、前照灯、散热器等)。前端总成22还被配置为将施加到车辆的前部的载荷(诸如施加到保险杠和/或格栅的载荷)传递到A柱12和/或铰链柱14，该载荷在该A柱和/或铰链柱处被吸收。在这方面，前端总成22提供载荷路径。在本公开的特定方面中，前端总成22可提供辅助载荷路径，因为前端可包括将载荷传递到车身结构10的后向部分的其他结构。

在本公开中，前端总成22包括大体上布置在中心线C的相对侧上的第一部件24和第二部件26。第一部件24和第二部件26基本上是彼此围绕中心线C互映的镜像，其中存在各种不同之处，这将在下文讨论。第一部件24和第二部件26连接到与仪表板18相邻的相应的铰链柱。第一部件24和第二部件26包括将在下文描述的多个部段。在一个示例中，第一部件24和第二部件26由金属材料制成。在特定示例中，第一部件24和第二部件26的材料是铝(Al)。然而，尽管提到了铝，但是本公开延伸到由其他材料制成的部件。

在本公开的示例中，第一部件24和第二部件26是中空的。具体地，第一部件24和第二部件26具有相对薄的外壁和在外壁内的空的内部空间。在一个示例中，第一部件24和第二部件26通过液压成形形成。在另一个示例中，第一部件和第二部件使用另一种制造技术(诸如挤压工艺)形成。第一部件24和第二部件26中的每一者可一体地形成为一件式结构，并且然后，之后彼此机械地接合并接合到铰链柱18。

第一部件24和第二部件26中的每一者包括被配置为连接到铰链柱的侧部部段28、30、从侧部部段28、30的相对端相对于地面向下延伸作为铰链柱的竖直部段32、34，以及相应的第一前横梁36和第二前横梁38。除了前横梁36、38以外，第一部件24和第二部件26基本上是彼此围绕中心线C的镜像。现在将详细地描述第一部件24。除非另外指明，否则第一部件24的描述适用于第二部件26。

参考图2，第一部件24从第一自由端40延伸到第二自由端42。在本公开中术语“自由端”是指零件的终端，而“端部部段”包括自由端和与自由端相邻的区域。第一部件24被配置为经由与自由端40相邻的端部部段44连接到铰链柱18。侧部部段28从第一自由端40延伸距离D₁到第一弯曲部段46。沿着距离D₁，侧部部段基本上平行于中心线C。在一些示例中，侧部部段28在第一自由端40与弯曲部段46之间竖直地向下倾斜小的程度。第一弯曲部段46朝向中心线C弯曲并且混入到竖直部段48中，该竖直部段包括向下弯曲的第二弯曲部段50。竖直部段48在平行于中心线C的方向上大体上向下延伸距离D₂到朝向中心线C弯曲的第三弯曲部段52。

第三弯曲部段52通向第一前横梁36，该第一前横梁朝向中心线C延伸距离D₃并终止于第二自由端42处。与第二自由端42相邻并包括该第二自由端的第二端部部段54被配置为与第二前横梁38的对应的第二端部部段56重叠。如本文所使用的术语重叠是指一个部件部分地覆盖另一个部件。

在图2中，第一前横梁36和第二前横梁38彼此不接触。然而，当组装时，第一横梁36和第二横梁38中的一者与另一者重叠。另外，作为示例，第一横梁36和第二横梁38彼此接触并且使用铆钉或点焊机械地接合在一起。图3至图6表示用于使第一横梁36和第二横梁38重叠以使得它们可机械地接合的示例技术。

图3表示自顶向下重叠技术。在图3中，第一前横梁36包括与第二端部部段54相邻的前壁58、后壁60、顶壁62和底壁64。第二前横梁38包括与第二端部部段56相邻的前壁66、后壁68、顶壁70和底壁72。第二端部部段54包括被配置为接纳第二端部部段56的凹部。具体地，在该示例中，顶壁62在远离中心线C的方向上(即，在图3中的左手方向上)与第二自由端42间隔开，而后壁60、顶壁62和底壁64在朝向中心线C的方向上延伸超过顶壁62，并且与第二自由端42相连，使得形成凹部74。凹部74的尺寸和形状被设定为接纳第二端部部段56。当第二端部部段56在凹部74中时，第二前横梁38可任选地滑入和滑出第一前横梁36的中空横截面以适应不同的车辆宽度。在第二端部部段56在凹部74中的情况下，底壁64、72彼此接触。第二端部部段56包括在顶壁70中的检修孔76，使得工具可邻近底壁64、72定位并诸如通过将底壁64、72铆接在一起来机械地接合底壁64、72。

图4表示前后向重叠技术。在图4中，除了前壁58之外，第二端部部段54的所有壁都与第二自由端42相连，从而提供凹部78，该凹部的尺寸和形状被设定为接纳第二端部部段56。在第二端部部段56布置在凹部78中的情况下，后壁60、68彼此接触并且可机械地接合。第二端部部段56可任选地滑入和滑出第一前横梁36的中空横截面以适应不同的车辆宽度。在设定宽度的情况下，第一前横梁36和第二前横梁38可机械地接合在一起。具体地，前壁66包括检修孔80，使得可定位工具以提供机械接头。

在图3和图4中，第一横梁36和第二横梁38在其第二端部部段54、56处的横截面是矩形的。在图5中，第二端部部段54、56的横截面是非矩形的。而是，第二端部部段54、56的横截面类似于梯形。具体地，图5是类似于图3的另一种自顶向下重叠技术，但是前壁58、66和后壁60、68是倾斜的，使得在它们远离它们相应的底壁64、72时彼此进一步远离。因此，第二端部部段54、56的宽度尺寸是渐缩的，使得其从顶壁62、70朝向底壁64、72逐渐地减小。渐缩的宽度尺寸可提高对准第二端部部段54、56的容易性。在第一前横梁36和第二前横梁38机械地接合之前，第二端部部段56可滑入和滑出第一前横梁36的中空横截面。

图6表示伸缩式重叠技术，并且类似于滑动接头。在图6中，第二端部部段54的尺寸和形状被设定为接纳在由第二端部部段56的中空横截面限定的凹部中。具体地，在前壁66、后壁68、顶壁70和底壁72之间的空间被配置为使得第二端部部段54可通过在垂直于中心线C的方向上移动而配合在其中。在一个示例中，第二端部部段54包括渐缩部段82，该渐缩部段的尺寸朝向第二自由端42逐渐地减小。渐缩部段82有助于将第二端部部段54配合到第二端部部段56的中空横截面中。形成在前壁58、66中的检修孔84、86被配置为在第二端部部段54插入到第二端部部段56中时对准以有助于将工具布置成使得后壁60、68可机械地接合。

上述重叠技术是示例性的。尽管图3至图5中的凹部74、78在第一前横梁36中，但是它们也可在第二前横梁38中。同样地，尽管第一前横梁36被接纳于图6中的第二前横梁38中，但是第二前横梁38可被配置为被接纳于第一前横梁36的中空横截面中。

在一个示例中，在机械地接合第一前横梁36和第二前横梁38之前，修整第二前横梁38以适应特定车辆宽度。在该示例中，第二前横梁38的壁可包括沿着第二前横梁38的长度间隔开的多个检修孔。在图7中，第二前横梁38的顶壁70包括沿着第二前横梁38的长度彼此间隔开的多个检修孔88A至88C。在将第二前横梁38定位在凹部74中之前，可在第一位置90处切割第二前横梁38以移除第二前横梁38的长度的一部分，从而留下检修孔88B以促成在第一前横梁36与第二前横梁38之间的机械接头，或者对于窄得多的车辆来说，可在第二位置92处切割该第二前横梁的长度的一部分，从而仅留下检修孔88C。第二前横梁38中可存在附加或更少的检修孔。检修孔不需要设置在顶壁中。图3至图6的实施例中的任一者可受益于包括多个检修孔，从而为用户提供用于修整前端总成22以适应不同宽度的车辆的选项。

为了适应不同长度的车辆，第一部件24和第二部件26也可在另一个位置处被切割或修整为一定尺寸。在本公开的特定方面中，关于图8，侧部部段28的外壁94(即，远离中心线C)包括与第一端部部段44相邻的多个检修孔96A至96D。检修孔96A至96D沿着侧部部段28的长度彼此间隔开。作为一个示例，检修孔96A至96D准许相对于第一部件24和铰链柱18布置工具以通过铆接将这两者机械地接合。可在位置98、100、102中的一者处切割侧部部段28，同时仍留下检修孔96A至96D中的至少一者以促成机械接头。

应理解，诸如“约”、“基本上”和“大体上”等术语并不意图是无边界术语，并且应被解释为与本领域技术人员将解释那些术语的方式一致。还应理解，诸如“前”、“后”、“侧”等方向性术语在本文中相对于车辆的正常操作姿态使用，仅用于解释的目的，并且不应被认为是限制性的。

尽管不同的示例具有在图示中示出的特定部件，但是本公开的实施例不限于那些特定组合。可将来自示例中的一者的部件或特征中的一些与来自所述示例中的另一者的特征或部件组合地使用。另外，随附于本公开的各个附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件或布置的某些细节。

本领域普通技术人员将理解，上述实施例是示例性而非限制性的。也就是说，对本公开的修改将落入权利要求的范围内。因此，应研究所附权利要求来确定其真实范围和内容。

Claims (15)

1.一种机动车辆，所述机动车辆包括：

前端总成，所述前端总成包括第一部件和第二部件，其中所述第一部件包括第一前横梁，并且所述第二部件包括第二前横梁，其中所述第一前横梁与所述第二前横梁重叠。

2.如权利要求1所述的机动车辆，其中：

所述第一前横梁的端部部段包括凹部，并且

所述第二前横梁的端部部段布置在所述凹部中。

3.如权利要求2所述的机动车辆，其中：

所述第一前横梁包括前壁、后壁、顶壁和底壁，并且

所述前壁、所述后壁、所述顶壁和所述底壁中的三者延伸超出所述壁中的另一者以提供所述凹部。

4.如权利要求3所述的机动车辆，其中所述壁中的所述另一者是所述前壁或所述顶壁。

5.如权利要求3所述的机动车辆，其中所述第一前横梁和所述第二前横梁的宽度尺寸是渐缩的。

6.如权利要求3所述的机动车辆，其中所述第二前横梁的所述端部部段的壁包括检修孔。

7.如权利要求6所述的机动车辆，其中所述第二前横梁的所述端部部段的所述壁包括沿着所述第二前横梁的长度间隔开的多个检修孔。

8.如权利要求1所述的机动车辆，其中所述第一前横梁的端部部段被接纳于所述第二前横梁的端部部段上方。

9.如权利要求8所述的机动车辆，其中：

所述第一前横梁包括在所述第一前横梁的所述端部部段处的中空横截面开口，并且

所述第二前横梁的所述端部部段的尺寸经设定以便配合在所述中空横截面开口中。

10.如权利要求9所述的机动车辆，其中所述第一前横梁的所述端部部段的壁包括检修孔，并且所述第二前横梁的所述端部部段的壁包括被配置为与所述第一前横梁的所述检修孔对准的检修孔。

11.如权利要求1所述的机动车辆，其中所述第一部件和所述第二部件中的每一者包括：

侧部部段，所述侧部部段被配置为连接到所述车辆的铰链柱，以及

竖直部段，所述竖直部段在所述侧部部段与所述第一前横梁或所述第二前横梁中的对应一者之间延伸。

12.如权利要求11所述的机动车辆，其中：

每个侧部部段基本上平行于车辆中心线延伸，

每个竖直部段基本上垂直于相应的侧部部段延伸，并且

所述第一前横梁和所述第二前横梁中的每一者在朝向所述车辆中心线的方向上基本上垂直于相应的竖直区段突出。

13.如权利要求11所述的机动车辆，其中每个侧部部段包括彼此间隔开的多个检修孔。

14.如权利要求1所述的机动车辆，其中所述第一前横梁和所述第二前横梁机械地接合。

15.如权利要求14所述的机动车辆，其中所述第一前横梁和所述第二前横梁使用紧固件或通过焊接来连接。

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